جوشکاری با فرکانس رادیویی که به عنوان جوش دی الکتریک و جوشکاری فرکانس بالا نیز شناخته می شود، یک فرایند جوشکاری پلاستیک است که از میدان های الکتریکی با فرکانس بالا برای القای گرما و ذوب مواد پایه ترموپلاستیک استفاده می کند. [ ۱] میدان الکتریکی توسط یک جفت الکترود پس از این که قطعات به هم متصل می شوند اعمال می شود. نیروی گیره تا زمانی که مفصل جامد شود حفظ می شود. مزایای این فرایند، زمان چرخه سریع ( به ترتیب چند ثانیه ) ، اتوماسیون، تکرارپذیری و ظاهر خوب جوش است. فقط پلاستیک هایی که دارای دوقطبی هستند را می توان با استفاده از امواج رادیویی گرم کرد و بنابراین همه پلاستیک ها را نمی توان با استفاده از این فرایند جوش داد. همچنین، این فرایند برای اتصالات ضخیم یا بیش از حد پیچیده مناسب نیست. رایج ترین استفاده از این فرایند، اتصالات یا مهر و موم کردن روی ورق ها یا قطعات پلاستیکی نازک است.
چهار نوع پلاریزاسیون ممکن است در موادی که در معرض میدان های الکتریکی متناوب با فرکانس بالا هستند رخ دهد:
• قطبش الکترونیکی یا الکتریکی توزیع مجدد الکترون ها است.
• قطبش یونی توزیع مجدد ذرات باردار - کاتیون ها و آنیون ها - است.
• پلاریزاسیون ماکسول - واگنر تجمع بار در سطح مشترک مواد غیرهمگن است.
• قطبش دوقطبی، هم ترازی مجدد دوقطبی های دائمی است.
قطبش دوقطبی پدیده ای است که مسئول مکانیزم گرمایش در جوشکاری پلاستیک با فرکانس رادیویی، گرمایش دی الکتریک است. هنگامی که یک میدان الکتریکی به مولکولی با توزیع نامتقارن بار یا دوقطبی اعمال می شود، نیروهای الکتریکی باعث می شوند که مولکول خود را با میدان الکتریکی هماهنگ کند. هنگامی که یک میدان الکتریکی متناوب اعمال می شود، مولکول به طور مداوم تراز خود را معکوس می کند و منجر به چرخش مولکولی می شود. این فرایند آنی نیست، بنابراین اگر فرکانس به اندازه کافی بالا باشد، دوقطبی قادر نخواهد بود به اندازه کافی سریع بچرخد تا با میدان الکتریکی در یک راستا بماند و در نتیجه حرکت تصادفی انجام شود زیرا مولکول تلاش می کند میدان الکتریکی را دنبال کند. این حرکت باعث اصطکاک بین مولکولی می شود که منجر به تولید گرما می شود. [ ۲] مقدار گرمای تولیدشده در اثر اصطکاک در ماده به شدت میدان، فرکانس، قدرت دوقطبی و حجم آزاد در ماده بستگی دارد. [ ۳] از آنجایی که نیروی محرکه اصلی گرمایش دی الکتریک، برهمکنش دوقطبی یک مولکول با میدان الکتریکی اعمال شده است، جوشکاری RF تنها بر روی مولکول های دوقطبی قابل انجام است. محدودهٔ فرکانس معمولی برای گرمایش دی الکتریک ۱۰–۱۰۰ مگاهرتز است اما معمولاً جوش RF در حدود ۲۷ مگاهرتز انجام می شود. [ ۲] در فرکانس بسیار کم، دوقطبی ها می توانند خود را با میدان الکتریکی هماهنگ کنند و با جریان الکتریکی در فاز باقی بمانند و اصطکاک بین مولکولی تولیدشده را به حداقل می رساند. این را می توان به عنوان داشتن حداقل تلفات توان از میدان الکتریکی توصیف کرد زیرا مولکول ها در فاز باقی می مانند و حداقل انرژی را جذب می کنند. همان طور که فرکانس ها به اندازه کافی بالا می روند، تلفات توان شروع به افزایش می کند زیرا دوقطبی ها نمی توانند خود را با سرعت میدان الکتریکی معکوس تراز کنند. دوقطبی ها با جذب انرژی از فاز خارج می شود و این زمانی است که گرما رخ می دهد. در یک فرکانس مشخص، حداکثر تلفات توان به جایی می رسد که در فرکانس های بالاتر تلفات توان کاهش یافته و گرمایش کمتری تولید می شود. حداکثر تلفات توان دی الکتریک به مواد بستگی دارد. [ ۴]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفچهار نوع پلاریزاسیون ممکن است در موادی که در معرض میدان های الکتریکی متناوب با فرکانس بالا هستند رخ دهد:
• قطبش الکترونیکی یا الکتریکی توزیع مجدد الکترون ها است.
• قطبش یونی توزیع مجدد ذرات باردار - کاتیون ها و آنیون ها - است.
• پلاریزاسیون ماکسول - واگنر تجمع بار در سطح مشترک مواد غیرهمگن است.
• قطبش دوقطبی، هم ترازی مجدد دوقطبی های دائمی است.
قطبش دوقطبی پدیده ای است که مسئول مکانیزم گرمایش در جوشکاری پلاستیک با فرکانس رادیویی، گرمایش دی الکتریک است. هنگامی که یک میدان الکتریکی به مولکولی با توزیع نامتقارن بار یا دوقطبی اعمال می شود، نیروهای الکتریکی باعث می شوند که مولکول خود را با میدان الکتریکی هماهنگ کند. هنگامی که یک میدان الکتریکی متناوب اعمال می شود، مولکول به طور مداوم تراز خود را معکوس می کند و منجر به چرخش مولکولی می شود. این فرایند آنی نیست، بنابراین اگر فرکانس به اندازه کافی بالا باشد، دوقطبی قادر نخواهد بود به اندازه کافی سریع بچرخد تا با میدان الکتریکی در یک راستا بماند و در نتیجه حرکت تصادفی انجام شود زیرا مولکول تلاش می کند میدان الکتریکی را دنبال کند. این حرکت باعث اصطکاک بین مولکولی می شود که منجر به تولید گرما می شود. [ ۲] مقدار گرمای تولیدشده در اثر اصطکاک در ماده به شدت میدان، فرکانس، قدرت دوقطبی و حجم آزاد در ماده بستگی دارد. [ ۳] از آنجایی که نیروی محرکه اصلی گرمایش دی الکتریک، برهمکنش دوقطبی یک مولکول با میدان الکتریکی اعمال شده است، جوشکاری RF تنها بر روی مولکول های دوقطبی قابل انجام است. محدودهٔ فرکانس معمولی برای گرمایش دی الکتریک ۱۰–۱۰۰ مگاهرتز است اما معمولاً جوش RF در حدود ۲۷ مگاهرتز انجام می شود. [ ۲] در فرکانس بسیار کم، دوقطبی ها می توانند خود را با میدان الکتریکی هماهنگ کنند و با جریان الکتریکی در فاز باقی بمانند و اصطکاک بین مولکولی تولیدشده را به حداقل می رساند. این را می توان به عنوان داشتن حداقل تلفات توان از میدان الکتریکی توصیف کرد زیرا مولکول ها در فاز باقی می مانند و حداقل انرژی را جذب می کنند. همان طور که فرکانس ها به اندازه کافی بالا می روند، تلفات توان شروع به افزایش می کند زیرا دوقطبی ها نمی توانند خود را با سرعت میدان الکتریکی معکوس تراز کنند. دوقطبی ها با جذب انرژی از فاز خارج می شود و این زمانی است که گرما رخ می دهد. در یک فرکانس مشخص، حداکثر تلفات توان به جایی می رسد که در فرکانس های بالاتر تلفات توان کاهش یافته و گرمایش کمتری تولید می شود. حداکثر تلفات توان دی الکتریک به مواد بستگی دارد. [ ۴]
